CN105866667A - 一种双端接地断路器的回路电阻测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双端接地断路器的回路电阻测试方法：在主回路电阻与地线及外壳电阻之间设置接入点；在接入点内侧设置附加电阻模块，且在所述附加电阻模块上设置电流表；在所述主回路电阻、地线及外壳电阻和附加电阻模块外部加设电流表，所述接入点两侧设置总电流表；采用的附加电阻模块为调节电阻单元，且所述接入点之间设置300A回路电阻测试仪；本发明针对回路电阻小于等于100μΩ，地线及外壳电阻为10‑12mΩ的断路器进行检测，且采用本发明的电阻调节构件，能够轻松实现对电阻值的任意控制，从而能够准确的获得主回路电阻的阻值；结构简单且操作简便，值得推广与应用。

Description

一种双端接地断路器的回路电阻测试方法

技术领域

本发明涉及电力设备测试方法技术领域，具体涉及一种双端接地断路器的回路电阻测试方法。

背景技术

随着我国科技和经济的飞速发展，电网的覆盖日益广泛、密集，变电站的数量不断提高，站内设备也变得更加多样化。目前500kV级设备广泛采用了HGIS结构，不同厂家生产的设备结构有一定的差异，特别是一些特种断路器在两端利用航空插头接地，这种结构就给高压试验的一些项目带来了难题，其中受影响最明显的就是断路器的回路电阻测试。这就需要我们研究出一种在双端接地情况下，精确测量断路器回路电阻的测试方法；以河南省500kV变电站为例，目前500kV电压等级的HGIS断路器，双端航插接地的断路器数量占总数的10％左右，例如500kV瀛洲变电站的T155-CB型断路器和500kV菊城变电站的ELK-SP3型断路器等。虽然该类设备数量不多，但由于其双端接地航空插头的拆装密封要求高，需要大量的专业人员配合，且每次的拆装，都会给设备带来不必要的隐患。

国家电网公司关于印发《输变电设备状态检修试验规程》中规定，当封闭电气组接地开关导电杆与设备外壳连接不能分开时，可先测量导体和外壳的并联电阻R0和外壳电阻R1，然后按下式计算出主回路电阻R。

$R=\frac{R_0{R}_1}{R_0+R_1}$

测量电流可取100A到额定电流之间的任意值，测量方法可参考DL/T 593。(Q/GDW 1168-2013 5.9.2.3)但是我们经分析后得出，在双端接地的状况下，当测量导体和和外壳并联电阻R0时，地 网电阻也会并在其中。而由于地网埋在地下，其状况不得而知，所以主回路的分流可能达不到规程规定的100A，这便给试验数据带来了极不稳定的误差因素，从而失去了测试的意义。

在ZL201410794819中公开了一种变电站高压断路器机械特性试验的双环流测试方法，解决了试验人员现场进行试验时面临感应电威胁的问题，其特征在于把高压断路器两侧的接地刀闸1和2都合上，高压断路器两端接地，仪器的信号线A、B、C接接地刀闸2的下端口，仪器的三根接地线接接地刀闸1的下端口，仪器接地端子接地；操作仪器向回路输出I+、U+、I-、U-形成两个回路，测试高压断路器分闸、合闸过程中电阻的变化，获得高压断路器机械特性试验数据。

在CN 103604998 A中公开了一种测量断路器导电回路电阻的方法，不拆除断路器两侧接地线，直接将HR回路电阻测试仪的I+、U+接在被测试电阻RX一侧，将HR回路电阻测试仪的I-、U-接在被测试电阻RX另一侧进行测试，在测试断路器回路电阻时，利用挂在断路器两侧接地线自身电阻、设备接地引下线电阻值、诸多接触产生的电阻值，远远大于断路器内部合闸回路的电阻值的实际情况，不用拆除断路器两侧与高压引线连接的设备线夹，不登高作业，亦不用向工作票签发人、工作票许可人、调度汇报、申请拆除两侧接地线。

在201220746209中公开了一种用于真空断路器的NSDD测试的试验回路，包括工频变压器、第一电容、第二电容、电阻和示波器；该断路器一端电接工频变压器，该断路器另一端电接第一电容一端和电阻一端，该第一电容另一端电接第二电容一端，该第二电容另一端接地，该示波器电接在第一电容另一端和电阻另一端间，该电阻另一端接地；通过示波器显示的断路器逐相分闸后产生的波形获取 NSDD参数，依据该些NSDD参数判定断路器测试结果。

其上虽然公开了多种测试回路及其测试方法，但依然没能解决上述问题，而现有技术中并未出现解决该问你的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种双端接地断路器的回路电阻测试方法，其不仅能够精准的进行测量，而且操作简便，降低操作的风险，提高操作的安全性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种双端接地断路器的回路电阻测试方法：

1)在主回路电阻与地线及外壳电阻之间设置接入点；

2)在接入点内侧设置附加电阻模块，且在所述附加电阻模块上设置电流表；

3)在所述主回路电阻、地线及外壳电阻和附加电阻模块外部加设电流表，所述接入点两侧设置总电流表；

4)采用的附加电阻模块为调节电阻单元，且所述接入点之间设置300A回路电阻测试仪。

5)主回路的电阻R₁、电流I₁和标准电阻R₂、电流I₂和地网及外壳电阻R₃、电流I₃之间的关系满足，且所述主回路电阻R₁小于等于100μΩ，所述地线及外壳电阻R₃为10-12mΩ。

I₁+I₂+I₃＝300A (2)

$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}---\left(3\right)$

$\frac{I_3}{I_1}=\frac{R_1}{R_3}---\left(4\right)$

由于R₃几乎是R₁的100倍，因此可以忽略不计，根据并联电阻 分流公式可得，I₁约为总电阻的1/200。由此我们在测试时首先读取电流表的示数，如果示数大于148A，则可判断主回路电阻过大，此时就需要通过调整调节电阻单元的标准电阻进行试验，直至示数接近148A，此时的标准电阻阻值即为主回路电阻阻值。相反的，如果测试时电流表示数小于148A，则认为主回路电阻大小合格，然后更换阻值更调节附加电阻模块的电阻值进行试验，直至示数接近148A，即可得出主回路电阻的阻值。

所述调节电阻单元包括壳体、设置在壳体内部且外部设置接线柱的电阻单元、设置在所述电阻单元上部设置导电调节片以及设置在所述导电调节片后部的导线柱，所述导电调节片通过电阻调节构件调整所述导电调节片在所述电阻单元处的接触位置。

所述壳体内部为真空层。

所述电阻调节构件包括驱动电机、丝杠以及与所述导电调节片相连接的绝缘支撑块。

所述驱动电机外部设置金属防护罩。

所述导电调节片成“┌”型，所述导电调节片外表面设置绝缘涂层，且所述上部与绝缘支撑块固定连接，所述绝缘支撑块设置圆柱型导轨。

本发明针对现有断路器检测困难以及测量不准确的现象，通过对以往的测试数据，地网导通测试测得的地网和设备外壳的电阻值一般为10-12mΩ，而正常主回路电阻值大多在100μΩ左右甚至更低，两者之间有着数量级的差别，因此其可以进行忽略；为了保证测试的准确性，利用一个阻值与主回路相当的标准电阻来并入回路，并根据式(1)的原理来判断主回路测试电流是否达标的方法，

$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}---\left(1\right)$

在使用此方法测试时，我们首先根据设备厂家给出的断路器回路电阻的最大值选取相应的可调电阻的最大值，然后将其与电流表一同并联入测试回路，在1、2两点接入300A回路电阻测试仪进行测试。

主回路的电阻R₁、电流I₁和标准电阻R₂、电流I₂和地网及外壳电阻R₃、电流I₃之间的关系满足：

I₁+I₂+I₃＝300A (2)

$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}---\left(3\right)$

$\frac{I_3}{I_1}=\frac{R_1}{R_3}---\left(4\right)$

从公式(2)、(3)和(4)可是看出，由于R₃几乎是R₁的100倍，根据并联电阻分流公式可得，I₁约为总电阻的1/200。由此我们在测试时首先读取电流表的示数，如果示数大于148A，则可判断主回路电阻过大，此时就需要通过调整调节电阻单元的标准电阻进行试验，直至示数接近148A，此时的标准电阻阻值即为主回路电阻阻值。相反的，如果测试时电流表示数小于148A，则认为主回路电阻大小合格，然后我们更换阻值更小的标准电阻进行试验，直至示数接近148A，即可得出主回路电阻的阻值。

而为了减少更换标准电阻的麻烦，采用调节电阻单元的方式进行调整，采用的调节电阻单元包括壳体、设置在壳体内部且外部设置接线柱的电阻单元，而在电阻单元为导电性很好的矩形锰钢块，为了保证其结构强度，采用圆柱型且与其配合的导电调节片也为圆弧面，能够增大接触面积确保导电性；设置在所述电阻单元上部设置导电调节片以及设置在所述导电调节片后部的导线柱，能够通过设置在 导电调节片的位置调整电阻大小，而所述导电调节片通过电阻调节构件调整所述导电调节片在所述电阻单元处的接触位置；而为了保证调整的安全性，将壳体内部设置成真空，并通过电阻调节构件进行自动调整，而采用的电阻调节构件包括驱动电机、丝杠以及与所述导电调节片相连接的绝缘支撑块；为了保证驱动电机的稳定性在其外部设置金属防护罩，减少了外界电场对其的干扰。

本发明针对回路电阻小于等于100μΩ，地线及外壳电阻为10-12mΩ的断路器进行检测，且采用本发明的电阻调节构件，能够轻松实现对电阻值的任意控制，从而能够准确的获得主回路电阻的阻值；结构简单且操作简便，值得推广与应用。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步描述：

图1是本发明测试电路结构图；

图2是本发明附加电阻模块的结构图。

图3是本发明附加电阻模块的另一种结构图；

图4是本发明A处的横截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图4对本发明技术方案进一步展示，具体实施方式如下：

实施例一：一种双端接地断路器的回路电阻测试方法：

1)在主回路电阻与地线及外壳电阻之间设置接入点；

2)在接入点内侧设置附加电阻模块，且在所述附加电阻模块上设置电流表；

3)在所述主回路电阻、地线及外壳电阻和附加电阻模块外部加 设电流表，所述接入点两侧设置总电流表；

4)采用的附加电阻模块为调节电阻单元，且所述接入点之间设置300A回路电阻测试仪。

5)主回路的电阻R₁、电流I₁和标准电阻R₂、电流I₂和地网及外壳电阻R₃、电流I₃之间的关系满足，且所述主回路电阻R₁小于等于100μΩ，所述地线及外壳电阻R₃为10-12mΩ。

I₁+I₂+I₃＝300A (2)

$\frac{I_1}{I_2}=\frac{R_2}{R_1}---\left(3\right)$

$\frac{I_3}{I_1}=\frac{R_1}{R_3}---\left(4\right)$

由于R₃几乎是R₁的100倍，因此可以忽略不计，根据并联电阻分流公式可得，I₁约为总电阻的1/200。由此我们在测试时首先读取电流表的示数，如果示数大于148A，则可判断主回路电阻过大，此时就需要通过调整调节电阻单元的标准电阻进行试验，直至示数接近148A，此时的标准电阻阻值即为主回路电阻阻值。相反的，如果测试时电流表示数小于148A，则认为主回路电阻大小合格，然后我们更换阻值更小的标准电阻进行试验，直至示数接近148A，即可得出主回路电阻的阻值。

实施例二：所述调节电阻单元包括壳体1、设置在壳体1内部且外部设置接线柱12的电阻单元11、设置在所述电阻单元11上部设置导电调节片5以及设置在所述导电调节片5后部的导线柱10，所述导电调节片5通过电阻调节构件调整所述导电调节片5在所述电阻单元11处的接触位置。

所述壳体1内部为真空层。

所述电阻调节构件包括驱动电机9、丝杠6以及与所述导电调节片5相连接的绝缘支撑块4。

所述驱动电机9外部设置金属防护罩8。

所述导电调节片5成“┌”型，所述导电调节片5外表面设置绝缘涂层7，且所述上部与绝缘支撑块4固定连接，所述绝缘支撑块4设置在圆柱型导轨3上。

实施例三：所述调节电阻单元包括壳体1、设置在壳体1内部且外部设置接线柱12的电阻单元11、设置在所述电阻单元11上部设置导电调节片5以及设置在所述导电调节片5后部的导线柱10，所述导电调节片5通过电阻调节构件调整所述导电调节片5在所述电阻单元11处的接触位置。

所述壳体1内部为真空层。

所述电阻调节构件包括驱动电机9、丝杠6以及与所述导电调节片5相连接的绝缘支撑块4。

所述驱动电机9外部设置金属防护罩8。

所述导电调节片5成“┌”型，所述导电调节片5外表面设置绝缘涂层7，且所述上部与绝缘支撑块4固定连接，所述绝缘支撑块4设置在圆柱型导轨3上。

所述壳体外部设置真空报警器。

在壳体外部设置真空报警器，能够设定安全真空值，当真的空度低于该数值时则自动发出警报，提醒工作人员及时进行处理，避免真空度不高造成的电弧现象。

实施例四：所述调节电阻单元包括壳体1、设置在壳体1内部且外部设置接线柱12的电阻单元11、设置在所述电阻单元11 上部设置导电调节片5以及设置在所述导电调节片5后部的导线柱10，所述导电调节片5通过电阻调节构件调整所述导电调节片5在所述电阻单元11处的接触位置。

所述壳体1内部为真空层。

所述电阻调节构件包括驱动电机9、丝杠6以及与所述导电调节片5相连接的绝缘支撑块4。

所述驱动电机9外部设置金属防护罩8。

所述导电调节片5成“┌”型，所述导电调节片5外表面设置绝缘涂层7，且所述上部与绝缘支撑块4固定连接，所述绝缘支撑块4设置在圆柱型导轨3上。

所述壳体外部设置真空报警器。

所述电阻单元呈圆柱型，所述导电调节片下部呈与所述电阻单元相配合的圆弧状。

采用圆柱型电阻单元与导电调节片相配合的方式不仅能够增加其配合的紧密性，从而减少电弧的产生，又能增大接触面积保证通过电流的稳定性，避免意外的发生；为了减少更换标准电阻的麻烦，采用调节电阻单元的方式进行调整，采用的调节电阻单元包括壳体、设置在壳体内部且外部设置接线柱的电阻单元，而在电阻单元为导电性很好的矩形锰钢块，为了保证其结构强度，采用圆柱型且与其配合的导电调节片也为圆弧面，能够增大接触面积确保导电性；设置在所述电阻单元上部设置导电调节片以及设置在所述导电调节片后部的导线柱，能够通过设置在导电调节片的位置调整电阻大小，而所述导电调节片通过电阻调节构件调整所述导电调节片在所述电阻单元处的接触位置；而为了保证调整的安全性，将壳体内部设置成真空，并 通过电阻调节构件进行自动调整，而采用的电阻调节构件包括驱动电机、丝杠以及与所述导电调节片相连接的绝缘支撑块；为了保证驱动电机的稳定性在其外部设置金属防护罩，减少了外界电场对其的干扰。

本发明针对回路电阻小于等于100μΩ，地线及外壳电阻为10-12mΩ的断路器进行检测，且采用本发明的电阻调节构件，能够轻松实现对电阻值的任意控制，从而能够准确的获得主回路电阻的阻值；结构简单且操作简便，值得推广与应用。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种双端接地断路器的回路电阻测试方法：

1)在主回路电阻与地线及外壳电阻之间设置接入点；

2)在接入点内侧设置附加电阻模块，且在所述附加电阻模块上设置电流表；

3)在所述主回路电阻、地线及外壳电阻和附加电阻模块外部加设电流表，所述接入点两侧设置总电流表；

4)采用的附加电阻模块为调节电阻单元，且所述接入点之间设置300A回路电阻测试仪；

5)主回路的电阻R₁、电流I₁和标准电阻R₂、电流I₂和地网及外壳电阻R₃、电流I₃之间的关系满足，且所述主回路电阻R₁小于等于100μΩ，所述地线及外壳电阻R₃为10-12mΩ；

I₁+I₂+I₃＝300A (2)

由于R₃几乎是R₁的100倍，因此可以忽略不计，根据并联电阻分流公式可得，I₁约为总电阻的1/200。由此我们在测试时首先读取电流表的示数，如果示数大于148A，则可判断主回路电阻过大，此时就需要通过调整调节电阻单元的标准电阻进行试验，直至示数接近148A，此时的标准电阻阻值即为主回路电阻阻值；相反的，如果测试时电流表示数小于148A，则认为主回路电阻大小合格，然后更换阻值更小的标准电阻进行试验，直至示数接近148A，即可得出主回路电阻的阻值。

2.如权利要求1所述的双端接地断路器的回路电阻测试方法，其 特征在于：所述调节电阻单元包括壳体、设置在壳体内部且外部设置接线柱的电阻单元、设置在所述电阻单元上部设置导电调节片以及设置在所述导电调节片后部的导线柱，所述导电调节片通过电阻调节构件调整所述导电调节片在所述电阻单元处的接触位置。

3.如权利要求2所述的双端接地断路器的回路电阻测试方法，其特征在于：所述壳体内部为真空层。

4.如权利要求3所述的双端接地断路器的回路电阻测试方法，其特征在于：所述电阻调节构件包括驱动电机、丝杠以及与所述导电调节片相连接的绝缘支撑块。

5.如权利要求4所述的双端接地断路器的回路电阻测试方法，其特征在于：所述驱动电机外部设置金属防护罩。

6.如权利要求5所述的双端接地断路器的回路电阻测试方法，其特征在于：所述导电调节片成“┌”型，所述导电调节片外表面设置绝缘涂层，且所述上部与绝缘支撑块固定连接，所述绝缘支撑块设置圆柱型导轨。